Тәуелсіз, парллель және аралас қоздырылатын генераторлар

Тұрақты ток генераторлары автоматты басқару жүйелерінде кеңінен қолданылады. Генераторлардың қасиеттерін олардың негізгі параметр-лерінің бір-біріне тәуелділігі болып табылатын сипаттамалары арқылы талдауға болады.

Бұл параметрлерге: 1) генератордың ұштарындағы кернеу II; 2) қоздыру тогы І_в; 3) якорь тогы І_я немесе жүктеме тогы І_н; 4) якорьдың айналу жиілігі п жатқызылады.

Жалпы, генераторлар n = constжағдайда жұмыс жасайды, сондықтан олардьщ негізгі сипаттамалары n = n_н = const шарты кезінде алынады. Генераторлардың негізгі сипаттамалары келесілер болып табылады: 1) бос жүріс сипаттамасы; 2) жүктемелік сипаттама; 3) сыртқы сипаттама; 4) рет-теу сипаттамасы; 5) қысқа тұйықталу сипаттамасы.

Тәуелсіз және параллель қоздырылған генераторлардың сызбанұсқалары 1.9-суретте көрсетілген.

1.9-сурет. Тәуелсіз және параллель қоздырылған генераторлардың сызбанұсқалары

Бос жүріс сипаттамасы дегеніміз-жүктеме тогы нөлге тең болған кездегі шығыс кернеуінің қоздыру тогына тэуелділігі, яғни Е_я = f(Ів) жэне Ія = 0, n = соnst. Бүл сипаттама бойынша (1.10-сурет) машинаның магниттік қасиеттерін анықтайды, Е_ост ЭҚК қалдық магниттендіру ағынына Ф_ост сәйкес келеді, ол негізгі ағынның 1-3 %-ына сэйкес келеді.

1.10-суретте ортадағы үзік сызықтармен сызылған сипаттама генератордың магниттік қасиетін сипаттайтын есептік сипаттама болып табылады. Гистерезис ілмегі полюстер мен ярманың қасиетін анықтайды және N нүктесі арқылы магнит тізбегінің қанығу деңгейін анықгайды.

Генератордың сыртқы сипатгамасы (1.11-сурет, қисық 1) - шығыс кернеуінің якорь тогына (жүктеме) тәуелділігі, бұл кезде қоздыру тогы мен кедергісі тұрақгы, яғни U = f(Ів), R _в = соnst (І_в = соnst), және п = соnst.

Якорь тогы жоғарылаған сайын якорь тізбегіндегі кернеудің төмендеуіне жэне якорь реакциясы эсерінен генератордьщ шығысындағы кернеудің азаюына әсер етеді. Кернеудің өзгерісін келесі өрнек арқылы анықтауға болады:

мұндағы U_н — генератордың номинал кернеуі.

1.10-сурет. Тұрақты ток

генераторының бос жүріс сипаттамасы

 

 

1.11 -сурет. Тұрақты ток генера-

торының сыртқы сипаттамалары:

/ - тәуелсіз цоздырылган;

2 - параллелъ цоздырылган;

3 — аралас ңоздырылган

Жүктемелік сипаттама. U = f (І_В) І_я = соnst n = соnst (1.12-сурет, қисык 1) тэуелділігіне сэйкес келеді жэне якорь тізбегінде кернеудің төмен түсуіне жэне якорь реакциясының әсеріне байланысты ол (қисық 2) бос жүріс сипаттамасынан төмен орналасады. Якорь тогы жоғарылаған сайын жүктемелік сипаттама бос жүріс сипаттамасынан соғұрлым

төмендей түседі.

Генератордың шығысындағы І_я - жүктеме тогы мен І_в - қоздыру тогы арасындағы байланыс ретгеу сипаттамасы болып табылады f (І_В) при U = соnst, n= соnst. (1.13-сурет, қисық 1). Реттеу сипаттамасына қарап, белгілі бір жүктеме кезінде шығыстағы кернеуді бірқальшты ү_стап тұру үшін, яғни U = соnst болу үшін қоздыру тогын каншалықты жоғары-латуға болатынын білуге болады.

Аралас қоздырылған генератордың сызбанүхқасы 1.14-суретте көрсетілген. Параллель жэне аралас қоздырылатын генераторларда қалдық магниттендіру ағынының Ф_ост. (1.15-сурет) болуына байланысты кернеу пайда болады.

1.12-сурет. Тәуелсіз қоздырулы

генератордың бос жүріс

сипаттамасы

 

1.13-сурет. Генератордың реттеу сипаттамалары:

1 - тәуелсіз қоздырылған; 2 — па-

раллель қоздырылған; 3 - аралас

қоздырылған

Егер якорьды айналысқа келтірсек, онда осы магнит ағынының әсерінен якорь орамдарында қалдық ЭҚК пайда болады да, қоздыру тізбегі арқылы аздаған ток өтеді, осы токтың әсерінен қосымша ағын Ф_доб пайда

болады.

Генератордың қалдық жэне қосымша ағындарының, яғни Ф_ост және Ф_доб бағыттары бір-біріне сэйкес болғанда ғана қоздырылады. Бүл жағдайда толық ағын көбейеді де, якорьдағы ЭҚК жоғарылауына әсер етеді, ал ол ез кезегінде қоздыру тогының І_в жоғарылуына әсер етеді.

1.14-сурет. Аралас қоздырылған 1.15-сурет. Параллель қоздырылған генератордың генератордың өздігінен сызбанұсқы

қоздырылуы

 

Параллель қоздырылған генератордың бос жүріс және жүктемелік сипаттамалары тәуелсіз қоздырылатын генератордың сипаттамаларына ұқсас болады. Сыртқы сипаттаманың өзгеше болу себебі - параллель қоздырылған генераторда якорь тізбегіндегі кернеудің төмен түсуі көбірек болады. Себебі, аралас қоздырылатын генератордың параллель ОВ₁ жэне тізбектей жалғанатын ОВ₂, екі қоздыру орамдары бар.